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《湖南科技大学》 2017年
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光坑山大断面双洞隧道施工优化及安全控制

孙杰  
【摘要】:论文依托光坑山隧道工程实践,针对洞口地段、浅埋偏压与较差岩性地段的工程地质条件,围绕安全质量施工控制,通过理论分析与数值模拟分析,结合现场施工监控量测等观测试验研究与结果分析,开展了复杂条件下大断面双洞隧道施工优化和安全控制研究,主要研究结论如下:(1)开展了依托工程隧道施工安全风险评估,得出光坑山隧道施工风险为高度风险(Ⅲ级)的结论。风险评估结果表明,隧道开挖支护过程中的主要风险是复杂围岩段的坍塌和大变形。并因此制定了相应的坍塌风险事件和大变形的技术对策,为控制隧道坍塌与大变形提供了理论依据与技术保障。(2)建立了双侧壁导坑法与七步三台阶法数值分析模型,开展了施工方法优化研究,得出双侧壁导坑法在控制围岩变形尤其是地面沉降要优于七步三台阶法的结论。(3)针对依托工程,建立了复杂围岩条件下的大断面双洞隧道开挖数值分析模型,开展了双洞隧道施工相互影响研究。分析指出光坑山隧道宜保持双洞掌子面间距大于60.00 m(约3.5D~4.5D),以保证两隧道同时施工的安全性。(4)开展了浅埋偏压围岩地段隧道开挖数值分析,结果表明,隧道洞口管棚支护地段隧道开挖过程中,洞内左拱脚和拱顶出现较大位移沉降和应力集中,地表也出现较大沉降,施工过程中应加强支护和地表注浆,以提高围岩的整体强度,控制围岩与地表变形。同时,分析指出管棚中央部位发生向外的水平方向位移与管棚应力变化,可能是隧道偏压和右线开挖所致。(5)建立了光坑山隧道坍塌处治数值分析模型,开展了依托工程隧道坍塌处治技术研究,并制定了相应的技术方案与技术措施,现场监控量测结果分析表明,方案与技术措施合理有效。研究提出的光坑山坍塌预防处治技术,可为同类隧道提供技术依据与参考。
【学位授予单位】:湖南科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U455.4

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